JP3095975B2 - Optical switching network - Google Patents

Optical switching network

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JP3095975B2
JP3095975B2 JP19770495A JP19770495A JP3095975B2 JP 3095975 B2 JP3095975 B2 JP 3095975B2 JP 19770495 A JP19770495 A JP 19770495A JP 19770495 A JP19770495 A JP 19770495A JP 3095975 B2 JP3095975 B2 JP 3095975B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光信号をある回
線から他の回線へ選択的に接続する光スイッチング網に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical switching network for selectively connecting an optical signal from one line to another line.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバにより送られる光信号を光の
まま、ある回線から他の回線へ選択的に接続する光交換
技術が、盛んに研究されている。この光交換の中核デバ
イスの1つとして、光スイッチング網(光マトリクスス
イッチと称する場合もある。)がある。この場合、ある
回線から他の回線への光信号の接続は電気的に行われ
る。
2. Description of the Related Art Optical switching technology for selectively connecting an optical signal transmitted from an optical fiber from one line to another line while keeping the light, has been actively studied. As one of the core devices of the optical switching, there is an optical switching network (sometimes called an optical matrix switch). In this case, connection of an optical signal from one line to another line is electrically performed.

【0003】そして、この光スイッチング網は機能的に
みて、完全非閉塞型、再配置非閉塞型、閉塞型に大きく
分類できる。これらの型の代表的なマトリクス構成が、
文献1:「S. Hinton, An Introductionn to Photonic
Switching Fabrics, PLENUM,pp.83-113, 1993」 に開示
されている。例えば、完全非閉塞型としてツリー型およ
びクロスバー型、再配置非閉塞型としてベネス型、閉塞
型としてバンヤン型がある。
The optical switching network can be roughly classified into a completely non-blocking type, a rearrangement non-blocking type, and a blocking type. A typical matrix configuration of these types is
Reference 1: "S. Hinton, An Introduction to Photonic
Switching Fabrics, PLENUM, pp. 83-113, 1993 ". For example, there are a tree type and a crossbar type as a completely non-occluding type, a Benes type as a rearrangement non-occluding type, and a Banyan type as a closed type.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、光スイッチン
グ網は、機能性すなわち回線を接続する際の自由度を考
慮すると、閉塞型よりも非閉塞型、特に完全非閉塞型が
よいと考えられる。図6には、上述した完全非閉塞型、
再配置非閉塞型および閉塞型の代表的なマトリクス構成
を示している。図6(A)は、4個の入力ポートおよび
4個の出力ポートをもつツリー型の光スイッチング網を
示し、図6(B)は、4個の入力ポートおよび4個の出
力ポートをもつクロスバー型の光スイッチング網を示
し、図6(C)は、4個の入力ポートおよび4個の出力
ポートをもつベネス型の光スイッチング網を示し、図6
(D)は、4個の入力ポートおよび4個の出力ポートを
もつバンヤン型の光スイッチング網を示している。な
お、図6(A)〜図6(D)中、単位光スイッチ26に
は、ハッチングを付して示している。ただし、符号26
は一部の単位光スイッチにのみ付しており、単位光スイ
ッチ26間を接続しているのが導波路である。
Generally, an optical switching network is considered to be of a non-blocking type, particularly a completely non-blocking type, rather than a blocking type, in consideration of the functionality, that is, the degree of freedom in connecting lines. FIG. 6 shows the completely non-occluding type described above,
1 shows typical matrix configurations of a rearrangement non-blocking type and a blocking type. FIG. 6A shows a tree-type optical switching network having four input ports and four output ports, and FIG. 6B shows a cross-type optical switching network having four input ports and four output ports. FIG. 6C shows a Barnes type optical switching network having four input ports and four output ports, and FIG.
(D) shows a banyan-type optical switching network having four input ports and four output ports. 6 (A) to 6 (D), the unit optical switches 26 are indicated by hatching. However, reference numeral 26
Is attached only to some of the unit optical switches, and the waveguides connect between the unit optical switches 26.

【0005】また、光スイッチング網を形成するに当た
って、機能性以外にも、光スイッチング網のクロストー
ク特性、および光スイッチング網の長さを考慮する必要
がある。
In forming an optical switching network, it is necessary to consider not only the functionality but also the crosstalk characteristics of the optical switching network and the length of the optical switching network.

【0006】図7には、入力ポート数に対する光スイッ
チング網のクロストーク特性SXR(最悪のクトストー
ク値)を計算により求めた結果を、横軸(2を底とする
対数目盛)に入力ポート数を取り、縦軸に光スイッチン
グ網のクロストーク特性SXRを取って示している。な
お、図7中、曲線aはクロスバー型、曲線bはツリー
型、曲線cはベネス型、曲線dはバンヤン型の光スイッ
チング網のクロストーク特性を示し、それぞれ入力ポー
ト数および出力ポート数が等しい場合の結果である。こ
の場合、クロスバー型に対するクロストーク特性SXR
の計算には、文献1中の(3.3.6)式、すなわち下
記の(1)式を用い、ツリー型に対するクロストーク特
性SXRの計算には、文献1中の(3.3.10)式、
すなわち下記の(2)式を用い、ベネス型に対するクロ
ストーク特性SXRの計算には、文献1中の(3.3.
15)式、すなわち下記の(3)式を用い、バンヤン型
に対するクロストーク特性SXRの計算には、下記の
(4)式を用いた。(1)〜(4)式中のNは入力ポー
ト数、Xc は単位光スイッチに対するクロストーク特性
を示す。また、(1)式中のLは導波路の交差点でのク
ロストーク特性を示す。そして、Xc =−25dB、L
=0とし、Nが2から128の範囲で計算した。
FIG. 7 shows a result obtained by calculating a crosstalk characteristic SXR (worst worst-case Stokes value) of the optical switching network with respect to the number of input ports. The vertical axis indicates the crosstalk characteristic SXR of the optical switching network. In FIG. 7, a curve a represents a crossbar type, a curve b represents a tree type, a curve c represents a Benes type, and a curve d represents a crosstalk characteristic of a banyan type optical switching network. The result if equal. In this case, the crosstalk characteristic SXR for the crossbar type
Is calculated using the equation (3.3.6) in the literature 1, that is, the following equation (1). The calculation of the crosstalk characteristic SXR for the tree type is performed using the equation (3.3.10) in the literature 1. )formula,
That is, using the following equation (2), the calculation of the crosstalk characteristic SXR with respect to the Benes type requires the calculation of (3.3.
Expression (15), that is, the following expression (3) was used, and the following expression (4) was used to calculate the crosstalk characteristic SXR for the Banyan type. In the equations (1) to (4), N indicates the number of input ports, and Xc indicates a crosstalk characteristic with respect to the unit optical switch. L in the equation (1) indicates a crosstalk characteristic at the intersection of the waveguides. Then, X c = −25 dB, L
= 0 and N was calculated in the range of 2 to 128.

【0007】 SXR =-Xc -10log[(1-10(1-N)L/10)/(10L/10 -1)] (1) SXR =-10log[log2N]-2Xc (2) SXR =-10log[2log2N -1]-Xc (3) SXR =-10log[2log22N -1]-Xc (4) 図7から理解できるように、入力ポート数が同じ場合、
ツリー型のSXRは、バンヤン型、ベネス型、クロスバ
ー型の2倍程度または2倍以上であって最も良く、そし
て、SXRはバンヤン型、ベネス型、クロスバー型の順
に悪化する。
SXR = −X c −10 log [(1-10 (1-N) L / 10 ) / (10 L / 10 −1)] (1) SXR = −10 log [log 2 N] −2X c ( 2) SXR = -10log [2log 2 N -1] -X c (3) SXR = -10log as can be understood from [2log 2 2N -1] -X c (4) FIG. 7, when the number of input ports is equal ,
The tree-type SXR is about twice or more than the banyan-type, Benes-type, and crossbar-type, and is best, and the SXR deteriorates in the order of the banyan-type, Benes-type, and crossbar-type.

【0008】また、光スイッチング網の長さを考慮した
場合には、クロスバー型よりもツリー型、ベネス型およ
びバンヤン型の方が有利である。これは、入力ポート数
および出力ポート数が等しい場合おいて、クロスバー型
は入力ポート数に比例して単位光スイッチの段数が増加
するのに対して、ツリー型、ベネス型およびバンヤン型
は入力ポート数の対数に比例(要するに、log2 (入
力ポート数)に比例)して単位光スイッチの段数が増加
するためである。
When the length of the optical switching network is considered, the tree type, Benes type and Banyan type are more advantageous than the crossbar type. This is because, when the number of input ports and the number of output ports are equal, the crossbar type increases the number of unit optical switches in proportion to the number of input ports, whereas the tree type, Benes type, and banyan type have input ports. This is because the number of stages of the unit optical switch increases in proportion to the logarithm of the number of ports (in short, in proportion to log 2 (the number of input ports)).

【0009】図8には、入力ポート数に対する光スイッ
チング網の長さを計算により求めた結果を、横軸(2を
底とする対数目盛)に入力ポート数を取り、縦軸(常用
対数目盛)に光スイッチング網の長さを取って示してい
る。なお、図8中、曲線eはクロスバー型、曲線fはツ
リー型、曲線gはベネス型、曲線hはバンヤン型の光ス
イッチング網について示し、それぞれ入力ポート数およ
び出力ポート数が等しい場合の結果である。この場合、
基板材料をLiNbO3 、単位光スイッチの長さを6m
m、導波路の曲率半径を40mm、導波路の最小の交差
角を6°と仮定している。また、単位光スイッチ間の間
隔をクロスバー型では50μmとし、その他は100μ
mとしている。
FIG. 8 shows the result obtained by calculating the length of the optical switching network with respect to the number of input ports. The number of input ports is plotted on the horizontal axis (logarithmic scale with a base of 2), and the vertical axis (common logarithmic scale). ) Shows the length of the optical switching network. In FIG. 8, a curve e shows a crossbar type, a curve f shows a tree type, a curve g shows a Benes type, and a curve h shows a banyan type optical switching network, and the results when the number of input ports and the number of output ports are equal, respectively. It is. in this case,
Substrate material: LiNbO 3 , unit optical switch length: 6 m
m, the radius of curvature of the waveguide is assumed to be 40 mm, and the minimum intersection angle of the waveguide is assumed to be 6 °. Further, the interval between the unit optical switches is set to 50 μm for the crossbar type, and 100 μm for the others.
m.

【0010】図8から理解できるように、入力ポート数
が同じ場合、光スイッチング網の長さは、バンヤン型に
おいて最も短く、ベネス型、ツリー型、クロスバー型の
順に長くなる。いずれの場合でも、入力ポート数が増加
すると光スイッチング網の長さは長くなる。従って、光
スイッチング網を形成する場合には、基板の大きさによ
り入力ポート数が制限される。例えば、基板の大きさを
100mmとして図8の場合と同じ条件で光スイッチン
グ網を形成すると、入力ポート数を2n (nは2以上の
整数)で表した場合の最大の入力ポート数は、バンヤン
型で64、ベネス型で16、ツリー型で8、クロスバー
型で4となる。
As can be understood from FIG. 8, when the number of input ports is the same, the length of the optical switching network is the shortest in the Banyan type, and becomes longer in the order of Benes type, tree type, and crossbar type. In any case, as the number of input ports increases, the length of the optical switching network increases. Therefore, when forming an optical switching network, the number of input ports is limited by the size of the substrate. For example, when an optical switching network is formed under the same conditions as in FIG. 8 with the substrate size being 100 mm, the maximum number of input ports when the number of input ports is represented by 2 n (n is an integer of 2 or more) is as follows: The banyan type is 64, the Benes type is 16, the tree type is 8, and the crossbar type is 4.

【0011】上述したように、ツリー型、バンヤン型、
ベネス型およびクロスバー型の中で、クロストーク特性
SXRはツリー型において最も良い。しかし、入力ポー
ト数が100以上となると、光スイッチング網の長さが
長くなり、光スイッチング網の形成が難しくなる。そこ
で、ツリー型以外、すなわちバンヤン型、ベネス型およ
びクロスバー型の中で、光スイッチング網の長さが最も
短く、かつクロストーク特性の最も良いバンヤン型に注
目した。しかし、バンヤン型は、閉塞型であるため、非
閉塞型の光スイッチング網と比較して機能性が不十分で
ある。さらに、入力ポート数が100以上となると、バ
ンヤン型の光スイッチング網のクロストーク特性は20
dB以下となり、クロストーク特性の悪化は無視できな
くなる。ここで、入力ポート数が100以上の場合で
も、クロストーク特性を維持するには、単位光スイッチ
に対するクロストーク特性を向上する必要があるが、現
在までのところ、単位光スイッチに対するクロストーク
特性を、−25dB程度以上とすることは難しい。
As described above, the tree type, the banyan type,
Among the Benes type and the crossbar type, the crosstalk characteristic SXR is the best in the tree type. However, when the number of input ports is 100 or more, the length of the optical switching network becomes long, and it becomes difficult to form the optical switching network. Therefore, attention was paid to the banyan type having the shortest optical switching network and the best crosstalk characteristic among the banyan type, Benes type, and crossbar type other than the tree type. However, since the banyan type is a closed type, the functionality is insufficient compared with a non-blocking type optical switching network. Further, when the number of input ports becomes 100 or more, the crosstalk characteristic of the banyan-type optical switching network becomes 20
dB or less, and the deterioration of the crosstalk characteristic cannot be ignored. Here, in order to maintain the crosstalk characteristics even when the number of input ports is 100 or more, it is necessary to improve the crosstalk characteristics with respect to the unit optical switch. , -25 dB or more.

【0012】従って、ポート数が増加した場合において
も、長さによる形成の困難性の心配がなく、並びに機能
性およびクロストーク特性に優れた光スイッチング網の
出現が望まれていた。
Therefore, even if the number of ports is increased, there is no need to worry about the difficulty of formation due to the length, and there has been a demand for an optical switching network which is excellent in functionality and crosstalk characteristics.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このため、この発明のス
イッチング網によれば、複数の導波路と複数の単位光ス
イッチとから形成された、N個の入力ポートおよびN個
の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチングユニット
(以下、N入力N出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ット、又はN入力N出力のユニットと略称する場合があ
る。)をN/4個配列して構成した入力段と、複数の導
波路と複数の単位光スイッチとから形成された、N個の
入力ポートおよびN個の出力ポートをもつユニットをN
/4個配列して構成した出力段とを具え、入力段と出力
段との間を接続して成る。ただし、Nを2a (aは3以
上の整数)とする。
Therefore, according to the switching network of the present invention, there are N input ports and N output ports formed by a plurality of waveguides and a plurality of unit optical switches. An input stage configured by arranging N / 4 banyan-type optical switching units (hereinafter may be abbreviated as an N-input / N-output banyan-type optical switching unit or an N-input / N-output unit); A unit having N input ports and N output ports formed of a waveguide and a plurality of unit optical switches is denoted by N.
/ 4 output stages and an input stage connected to the output stage. Here, N is 2 a (a is an integer of 3 or more).

【0014】そして、入力段の個々のユニットが入力段
の個々のユニットの入力ポート側から出力ポート側に向
かって4個の1入力N/4出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、入力段の個々
のユニットのN個の入力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する4個の入力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の入力ポートとしてある。このため、入力段
の個々のN入力N出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の入力ポート側から出力
ポート側に向かって、見かけ上、4個の1入力N/4出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とN/4個の4
入力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
Each of the units at the input stage has a portion which operates as four 1-input N / 4-output branch optical switches from the input port side to the output port side of the individual unit at the input stage. Thus, among the N input ports of the individual units in the input stage, four input ports connected to different unit optical switches are selected as input ports of the optical switching network. For this reason, each N-input N-output banyan optical switching unit in the input stage apparently branches four 1-input N / 4 outputs from the input port side to the output port side of the optical switching network. A part that operates as an optical switch and N / 4 4
It can be regarded as a configuration in which a part operating as an input four-output banyan optical switch is connected.

【0015】同様に、出力段の個々のユニットが出力段
の個々のユニットの出力ポート側から入力ポート側に向
かって4個の1入力N/4出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、出力段の個々
のユニットのN個の出力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する4個の出力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の出力ポートとしてある。このため、出力段
の個々のN入力N出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の出力ポート側から入力
ポート側に向かって、見かけ上、4個の1入力N/4出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とN/4個の4
入力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
Similarly, each unit in the output stage has a portion that operates as four 1-input N / 4 output branch optical switches from the output port side to the input port side of each unit in the output stage. From among the N output ports of the individual units in the output stage, four output ports connected to different unit optical switches are selected as output ports of the optical switching network. For this reason, each of the N-input N-output banyan optical switching units of the output stage apparently branches four 1-input N / 4 outputs from the output port side to the input port side of the optical switching network. A part that operates as an optical switch and N / 4 4
It can be regarded as a configuration in which a part operating as an input four-output banyan optical switch is connected.

【0016】さらに、この発明の光スイッチング網によ
れば、前記入力段のN/4個の各々のユニットは前記出
力段のN/4個のそれぞれのユニットと接続されてあ
り、この各ユニット間の接続は、前記入力段のユニット
のもつN個の出力ポートのうち、隣接する2つの単位光
スイッチに接続されている4個の出力ポートと、前記出
力段のユニットのもつN個の入力ポートのうち、隣接す
る2つの単位光スイッチに接続されている4個の入力ポ
ートとを、2本の並列経路および2本の交差経路から成
る経路束を介して接続することによってなされてある。
Further, according to the optical switching network of the present invention, each of the N / 4 units of the input stage is connected to each of the N / 4 units of the output stage. Is connected to four output ports connected to two adjacent unit optical switches among N output ports of the unit of the input stage, and N input ports of the unit of the output stage. Among them, four input ports connected to two adjacent unit optical switches are connected via a path bundle composed of two parallel paths and two cross paths.

【0017】この場合、任意の1個の経路束、その経路
束によって接続された入力段のバンヤン型光スイッチン
グユニットのもつ4個の出力ポートおよび出力段のバン
ヤン型光スイッチングユニットのもつ4個の入力ポート
が接続する合わせて4つの単位光スイッチ、その4つの
単位光スイッチに接続する合わせて8個の導波路、その
8個の導波路が接続する合わせて4つの単位光スイッ
チ、並びにその4つの単位光スイッチに接続する合わせ
て8個の導波路から構成される部分は、広義の非閉塞型
の4入力4出力の光スイッチとして動作する。すなわ
ち、任意の1個の経路束に接続する2個の4入力4出力
のバンヤン型光スイッチ(入力段と出力段にそれぞれ1
個ずつ設けられている。)から構成される部分は、広義
の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチとして動作す
る。
In this case, any one path bundle, four output ports of the input-stage banyan optical switching unit connected by the path bundle, and four output ports of the output-stage banyan optical switching unit. A total of four unit optical switches connected to the input ports, a total of eight waveguides connected to the four unit optical switches, a total of four unit optical switches connected to the eight waveguides, and the four unit optical switches A portion composed of a total of eight waveguides connected to one unit optical switch operates as a non-blocking type 4-input / 4-output optical switch in a broad sense. That is, two 4-input 4-output banyan-type optical switches (one each for the input stage and the output stage) connected to any one path bundle.
Each is provided. ) Operates as a non-blocking four-input four-output optical switch in a broad sense.

【0018】以上のような構成のため、この発明の光ス
イッチング網は、当該光スイッチング網の入力ポート側
から出力ポート側に向かって、見かけ上、N個の1入力
N/4出力の分岐光スイッチとして動作する部分、N2
/16個の広義の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチ
として動作する部分、およびN個のN/4入力1出力の
分岐光スイッチとして動作する部分が接続した構成とみ
なすことが出来る。そして、この発明の光スイッチング
網のクロストークは基本的に広義の非閉塞型の4入力4
出力の光スイッチとして動作する部分でのみ発生する。
この4入力4出力の光スイッチを伝達する光は4つの単
位光スイッチを経由するため、この発明の光スイッチン
グ網のクロストークは単位光スイッチから6dB悪化す
るのみである。
With the above configuration, the optical switching network of the present invention apparently has N 1-input N / 4-output branch light from the input port side to the output port side of the optical switching network. The part that operates as a switch, N 2
It can be regarded as a configuration in which / 16 pieces of parts operating as non-blocking type 4-input / 4-output optical switches in a broad sense and N pieces of parts operating as N / 4-input / 1-output branch optical switches are connected. The crosstalk of the optical switching network of the present invention is basically a non-blocking four-input four-input
It occurs only in the part that operates as an output optical switch.
Since the light transmitted through the four-input four-output optical switch passes through the four unit optical switches, the crosstalk of the optical switching network according to the present invention is only 6 dB worse than the unit optical switch.

【0019】また、この発明の光スイッチング網を形成
する場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを
独立して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチン
グユニットを複数個用いて上述したように接続する。こ
のため、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニ
ットを形成するだけで良い。従って、光スイッチング網
の長さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困
難になるという弊害を緩和することができる。また、こ
の発明の光スイッチング網を同一基板上に形成する場
合、当該光スイッチング網の長さは、入力段と出力段と
の和程度、要するに入力段を構成するバンヤン型光スイ
ッチングユニットの長さと、出力段を構成するバンヤン
型光スイッチングユニットの長さとの和程度である。バ
ンヤン型光スイッチング網は、もともとその長さがを短
いためこれを2段(入力段および出力段)組み合わせた
この発明の光スイッチング網の場合でも、光スイッチン
グ網の長さを短く抑えることが出来ると考えられる。
When forming the optical switching network of the present invention, first, a banyan optical switching unit is formed independently, and thereafter, a plurality of banyan optical switching units are used and connected as described above. Therefore, it is only necessary to form a banyan optical switching unit on the same substrate. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect that the formation of the optical switching network becomes difficult because the length of the optical switching network becomes longer. Further, when the optical switching network of the present invention is formed on the same substrate, the length of the optical switching network is about the sum of the input stage and the output stage, that is, the length of the banyan optical switching unit constituting the input stage. , About the sum of the length of the banyan optical switching unit constituting the output stage. Since the length of the banyan optical switching network is originally short, even in the case of the optical switching network of the present invention in which the two stages (input stage and output stage) are combined, the length of the optical switching network can be suppressed to be short. it is conceivable that.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
のスイッチング網の実施の形態について説明する。これ
らの図面において各構成成分は、この発明が理解できる
程度に各構成成分の形状、大きさ、および配置関係を概
略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図
において同様な構成成分については同一の番号を付して
示してある。なお、各図において符号を一部分省略して
いる場合もある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the switching network according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In these drawings, each component merely schematically shows the shape, size, and positional relationship of each component to the extent that the present invention can be understood. In each of the drawings used for the description, the same components are denoted by the same reference numerals. In some drawings, reference numerals may be partially omitted.

【0021】以下の説明において、発明の理解を容易に
するため、この発明の光スイッチング網の基本構成を説
明した後、その具体例を第1の形態および第2の形態に
おいて説明する。
In the following description, the basic configuration of the optical switching network of the present invention will be described to facilitate understanding of the present invention, and then specific examples will be described in the first and second embodiments.

【0022】1.基本構成 図1は、この発明の光スイッチング網の基本構成を説明
するための概略図である。図1に示すように、この発明
の光スイッチング網50は、N個の入力ポートおよびN
個の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチングユニッ
ト(以下、単位バンヤン型光スイッチング網と称する場
合がある。)16aをN/4(ただし、Nは2a (aは
3以上の整数)である。)個配列して構成された入力段
12と、バンヤン型光スイッチングユニット16bをN
/4個配列して構成された出力段14とを具えている。
この場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニット1
6aおよび16bはそれぞれ異なる基板(図示せず)上
に形成される。そして、入力段12の任意の1個のバン
ヤン型光スイッチングユニット16aと、出力段14の
任意の1個のバンヤン型光スイッチングユニット16b
とが、例えば光ファイバー18を介して接続している様
子を概略的に示している。なお、N個の入力ポートおよ
びN個の出力ポートをもつ個々のバンヤン型光スイッチ
ングユニット16a、16bは、複数の導波路(入力ポ
ートおよび出力ポートを含む。)および複数の単位光ス
イッチを具えているが、図1においては、それらをまと
めて四角形で表してある。ただし、光スイッチング網5
0の入力ポート20および出力ポート22として用いら
れる導波路だけを四角形の外側に実線で示してある。す
なわち、入力段12の個々のバンヤン型光スイッチング
ユニット16aはN個の入力ポートを有しているが、光
スイッチング網50をこの発明の目的に適うように作動
させるときには4個の入力ポートしか使用しないので、
この使用する入力ポート20に着目して図1に示し、他
の入力ポートを省略してある。同様に、出力段14の個
々のバンヤン型光スイッチングユニット16bはN個の
出力ポートを有しているが、光スイッチング網50をこ
の発明の目的に適うように作動させるときには4個の出
力ポートしか使用しないので、この使用する出力ポート
22に着目して図1に示し、他の出力ポートを省略して
ある。
1. Basic Configuration FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic configuration of an optical switching network according to the present invention. As shown in FIG. 1, the optical switching network 50 of the present invention has N input ports and N input ports.
The banyan-type optical switching unit having a plurality of output ports (hereinafter sometimes referred to as a unit banyan-type optical switching network) 16a is N / 4 (where N is 2 a (a is an integer of 3 or more)). ) Input stage 12 and the banyan optical switching unit 16b
/ 4 output stages 14.
In this case, each banyan optical switching unit 1
6a and 16b are formed on different substrates (not shown). Then, any one banyan optical switching unit 16a of the input stage 12 and any one banyan optical switching unit 16b of the output stage 14
Are schematically shown connected, for example, via an optical fiber 18. Each banyan optical switching unit 16a, 16b having N input ports and N output ports includes a plurality of waveguides (including input ports and output ports) and a plurality of unit optical switches. However, in FIG. 1, they are collectively represented by a square. However, the optical switching network 5
Only waveguides used as zero input port 20 and output port 22 are shown by solid lines outside the square. That is, each banyan optical switching unit 16a of the input stage 12 has N input ports, but only four input ports are used when operating the optical switching network 50 for the purposes of the present invention. Not
The input port 20 used is shown in FIG. 1 and other input ports are omitted. Similarly, each banyan-type optical switching unit 16b of output stage 14 has N output ports, but only four output ports are required when operating optical switching network 50 for the purposes of the present invention. Since it is not used, the output port 22 to be used is shown in FIG. 1 and other output ports are omitted.

【0023】図2は、入力段12を構成するバンヤン型
光スイッチングユニット16aの構成を説明するための
概略図である。図2に示すように、基板10上に形成さ
れたバンヤン型光スイッチングユニット16aは、前段
16axと、この前段16axに接続させた後段16a
yとをもって構成してある。前段16axは、導波路と
単位光スイッチ26とを組み合わせて形成される分岐ス
イッチとして動作する。この分岐スイッチがどういう単
位光スイッチ26(図中、白丸印で示してある。)の組
み合わせで構成されるかは、バンヤン型光スイッチング
ユニット16aの入力ポートのうちどの入力ポートをス
イッチング網50の入力ポートとして用いるかによって
決まる。この発明では、4個の入力ポートをスイッチン
グ網50の入力ポートとして使用するため、前段16a
xは、4個の1入力N/4出力の分岐スイッチとして動
作する。他方、後段16ayはN/4個の4入力4出力
のバンヤン型光スイッチとして動作する。前段16ax
が1入力N/4出力の分岐スイッチ4個として動作する
ため、入力段12を構成するバンヤン型光スイッチング
ユニット16aがもつN個の入力ポートのうち、異なる
単位光スイッチに接続する4個の入力ポートを光スイッ
チング網50の入力ポート20として用いる。また、後
段16ayが4入力4出力のバンヤン型光スイッチN/
4個として動作するため、入力段12を構成するバンヤ
ン型光スイッチングユニット16aがもつN個の出力ポ
ートを出力段14を構成する個々のバンヤン型光スイッ
チングユニット16bとの接続用出力ポート24として
用いる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of the banyan-type optical switching unit 16a constituting the input stage 12. As shown in FIG. 2, the banyan optical switching unit 16a formed on the substrate 10 includes a front stage 16ax and a rear stage 16a connected to the front stage 16ax.
y. The former stage 16ax operates as a branch switch formed by combining the waveguide and the unit optical switch 26. Which combination of the unit optical switches 26 (indicated by white circles in the figure) constitutes this branch switch depends on which input port of the input ports of the banyan optical switching unit 16a is input to the switching network 50. It depends on whether it is used as a port. In the present invention, since four input ports are used as input ports of the switching network 50, the former stage 16a
x operates as four 1-input N / 4-output branch switches. On the other hand, the latter stage 16ay operates as N / 4 4-input 4-output banyan optical switches. First stage 16ax
Operates as four 1-input N / 4-output branch switches. Therefore, of the N input ports of the banyan optical switching unit 16a constituting the input stage 12, four inputs connected to different unit optical switches are provided. The port is used as the input port 20 of the optical switching network 50. Also, the subsequent stage 16ay is a 4-input 4-output banyan optical switch N /
In order to operate as four, the N output ports of the banyan optical switching unit 16a constituting the input stage 12 are used as output ports 24 for connection to the individual banyan optical switching units 16b constituting the output stage 14. .

【0024】この図2中にはバンヤン型光スイッチング
ユニット16aを形成する複数の導波路および複数の単
位光スイッチ26のうちの一部分だけを示している。ま
た、図2中には、既に説明した様に、前段16axを形
成する単位光スイッチ26には白丸印で示してあるが、
後段16ayを形成する単位光スイッチ26には丸印中
にハッチングを付して示してある(以下に示す実施の形
態において同じ)。なお、入力段12を構成するバンヤ
ン型光スイッチングユニット16aの構成と、出力段1
4を構成するバンヤン型光スイッチングユニット16b
の構成とは同じである。このため、図2中に示すバンヤ
ン型光スイッチングユニット16aを、出力段14を構
成するバンヤン型光スイッチングユニット16bとして
用いる場合には、光スイッチング網50の入力ポート2
0側から出力ポート22側に向かって、N/4個の4入
力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分と
4個の1入力N/4出力の分岐スイッチ4個として動作
する部分とを配置すれば良い。この場合、出力段14を
構成するバンヤン型光スイッチングユニット16bがも
つN個の出力ポートのうち、異なる単位光スイッチに接
続する4個の出力ポートを光スイッチング網50の出力
ポート22として用い、出力段14を構成するバンヤン
型光スイッチングユニット16bがもつN個の入力ポー
トを入力段12を構成する個々のバンヤン型光スイッチ
ングユニット16aとの接続用入力ポートとして用い
る。
FIG. 2 shows only a part of the plurality of waveguides and the plurality of unit optical switches 26 forming the banyan optical switching unit 16a. In FIG. 2, the unit optical switches 26 forming the former stage 16ax are indicated by white circles as described above.
The unit optical switches 26 forming the latter stage 16ay are indicated by hatching in circles (the same in the following embodiments). The configuration of the banyan-type optical switching unit 16a constituting the input stage 12 and the output stage 1
4 constitutes a banyan-type optical switching unit 16b
The configuration is the same. Therefore, when the banyan optical switching unit 16a shown in FIG. 2 is used as the banyan optical switching unit 16b constituting the output stage 14, the input port 2 of the optical switching network 50
From the 0 side to the output port 22 side, there are N / 4 4-input / 4-output banyan-type optical switches and four 1-input N / 4-output branch switches. Just place them. In this case, of the N output ports of the banyan optical switching unit 16b constituting the output stage 14, four output ports connected to different unit optical switches are used as the output ports 22 of the optical switching network 50, and N input ports of the banyan optical switching unit 16b constituting the stage 14 are used as input ports for connection with the individual banyan optical switching units 16a constituting the input stage 12.

【0025】2.第1の形態 図3は、第1の形態の光スイッチング網を説明するため
の概略図である。第1の形態のスイッチング網は、Nを
8とした場合のスイッチング網である。すなわち、図3
には、バンヤン型光スイッチングユニットを2個配列し
て構成された入力段12および出力段14を具え、これ
ら入力段12と、出力段14とが接続されている光スイ
ッチング網100が示されている。
2. First Embodiment FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an optical switching network according to a first embodiment. The switching network according to the first embodiment is a switching network in which N is set to 8. That is, FIG.
FIG. 1 shows an optical switching network 100 including an input stage 12 and an output stage 14 which are configured by arranging two banyan-type optical switching units, and in which the input stage 12 and the output stage 14 are connected. I have.

【0026】個々のバンヤン型光スイッチングユニット
は複数の導波路(入力ポートおよび出力ポートを含
む。)と複数の単位光スイッチとから形成され、8個の
入力ポートおよび8個の出力ポートをもっている。この
場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニットはそれ
ぞれ異なる基板10上に形成される。基板10として、
例えばニオブ酸リチウム(LiNbO3 )基板を用い
る。そして、導波路は基板の構成材料に応じ基板中若し
くは基板上に公知の導波路作製技術で形成できる。ま
た、単位光スイッチも、基板の構成材料に応じて、公知
の光スイッチを公知の光スイッチ作製技術で形成でき
る。なお、図3中には、入力段12のバンヤン型光スイ
ッチングユニット16a1 、16a2 のもつ入力ポート
のうち、光スイッチング網100の入力ポートとして用
いられる合わせて8個の入力ポート201 〜208 のみ
を示し、出力段14のバンヤン型光スイッチングユニッ
ト16b1 、16b2 のもつ出力ポートのうち、光スイ
ッチング網100の出力ポートとして用いられる合わせ
て8個の出力ポート221 〜228 のみを示している。
また、図3中、241 〜2416は入力段12と出力段1
4との接続に用いられる入力段12のバンヤン型光スイ
ッチングユニット16a1 、16a2 のもつ接続用出力
ポートであり、281 〜2816は入力段12と出力段1
4との接続に用いられる出力段14のバンヤン型光スイ
ッチングユニット16b1 、16b2 のもつ接続用入力
ポートである。
Each banyan-type optical switching unit is formed of a plurality of waveguides (including an input port and an output port) and a plurality of unit optical switches, and has eight input ports and eight output ports. In this case, each banyan-type optical switching unit is formed on a different substrate 10. As the substrate 10,
For example, a lithium niobate (LiNbO 3 ) substrate is used. The waveguide can be formed in the substrate or on the substrate by a well-known waveguide fabrication technique according to the constituent material of the substrate. In addition, a known optical switch can also be formed by a known optical switch manufacturing technique according to the constituent material of the substrate. Note that in Figure 3, of the Banyan optical switching unit 16a 1, 16a 2 of having input ports of the input stage 12, eight input ports 20 1 to 20 combined is used as an input port of the optical switching network 100 8 out of the output ports of the banyan optical switching units 16b 1 and 16b 2 of the output stage 14, only eight output ports 22 1 to 22 8 used as the output ports of the optical switching network 100 are combined. Is shown.
In FIG. 3, reference numerals 24 1 to 24 16 denote input stage 12 and output stage 1.
4 and a Banyan optical switching unit 16a 1, 16a 2 connected output port with the input stage 12 used for connection, the 28 1-28 16 input stage 12 and output stage 1
4 is a connection input port of the banyan-type optical switching units 16b 1 and 16b 2 of the output stage 14 used for connection to the input stage 4.

【0027】また、入力段12のバンヤン型光スイッチ
ングユニット16a1 、および出力段14のバンヤン型
光スイッチングユニット16b1 に着目した場合、入力
段12のバンヤン型光スイッチングユニット16a1
もつ8個の出力ポートのうち、隣接する2つの単位光ス
イッチに接続している4個の接続用出力ポート241
244 と、出力段14のバンヤン型光スイッチングユニ
ット16b1 のもつ8個の入力ポートのうち、隣接する
2つの単位光スイッチに接続する4個の接続用入力ポー
ト281 〜284 とが2本の並列経路および2本の交差
経路から成る経路束を介して接続している。すなわち、
接続用出力ポート241 と接続用入力ポート281 とを
接続する光ファイバー181 および接続用出力ポート2
4 と接続用入力ポート284 とを接続する光ファイバ
ー184 が並列経路を構成し、接続用出力ポート242
と接続用入力ポート283 とを接続する光ファイバー1
2 および接続用出力ポート243 と接続用入力ポート
282 とを接続する光ファイバー183 が交差経路を構
成する。このような関係は、入力段12のバンヤン型光
スイッチングユニット16a1 、16a2 と出力段14
のバンヤン型光スイッチングユニット16b1 、16b
2 との間のすべての場合について同じである。つまり、
入力段12の任意の1個のバンヤン型光スイッチングユ
ニットと、出力段14のすべてのバンヤン型光スイッチ
ングユニット16b1 、16b2 とが2本の並列経路お
よび2本の交差経路から成る経路束を介して接続してい
る。
Further, the input Banyan optical switching unit 16a 1 of the stage 12, and when focusing on Banyan optical switching units 16b 1 of the output stage 14, input stage 12 Banyan optical switching unit 16a 1 8 amino with the Of the output ports, four connection output ports 24 1 to 24 1 connected to two adjacent unit optical switches.
24 4 and four connection input ports 28 1 to 28 4 connected to two adjacent unit optical switches among the eight input ports of the banyan optical switching unit 16b 1 of the output stage 14. They are connected via a path bundle consisting of two parallel paths and two cross paths. That is,
Fiber 18 connects the connection output port 24 1 and the connecting input port 28 1 1 and the connection output port 2
4 4 an optical fiber 18 4 for connecting the connecting input port 28 4 constitute a parallel path, connected output port 24 2
Optical fiber 1 for connecting the connecting input port 28 3 and
8 2 and the connection output port 24 3 and the connecting input port 28 2 and the optical fiber 18 3 connecting constitutes a crossing path. Such a relationship is established between the banyan optical switching units 16a 1 and 16a 2 of the input stage 12 and the output stage 14a.
Banyan optical switching units 16b 1 , 16b
Same for all cases between 2 . That is,
Any one banyan optical switching unit of the input stage 12 and all banyan optical switching units 16b 1 , 16b 2 of the output stage 14 form a path bundle consisting of two parallel paths and two cross paths. Connected through.

【0028】また、入力段12の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ8個の入力ポートのうち、異
なる単位光スイッチに接続する4個の入力ポートを光ス
イッチング網100の入力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット16a1 につい
て、4個の入力ポート201 〜204 をスイッチング網
100の入力ポートとして用いるため、2個のバンヤン
型光スイッチングユニット16a1 、16a2 から成る
入力段12全体では、8個の入力ポート201 〜208
が光スイチング網100の入力ポートとして用いられ
る。
Further, of the eight input ports of each banyan optical switching unit of the input stage 12, four input ports connected to different unit optical switches are used as input ports of the optical switching network 100. For example, for Banyan optical switching unit 16a 1, 4 pieces for using the input port 20 1 to 20 4 as an input port of the switching network 100, two Banyan optical switching unit 16a 1, consisting of 16a 2 input stage 12 in total, eight of the input port 20 1 to 20 8
Are used as input ports of the optical switching network 100.

【0029】また、出力段14の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ8個の出力ポートのうち、異
なる単位光スイッチに接続する4個の出力ポートを光ス
イッチング網100の出力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット16b1 につい
て、4個の出力ポート221 〜224 をスイッチング網
100の出力ポートとして用いるため、2個のバンヤン
型光スイッチングユニット16b1 、16b2 から成る
出力段14全体では、8個の出力ポート221 〜228
が光スイチング網100の出力ポートとして用いられ
る。
Further, among the eight output ports of the individual banyan optical switching units of the output stage 14, four output ports connected to different unit optical switches are used as output ports of the optical switching network 100. For example, for Banyan optical switching units 16b 1, 4 single output for use port 22 1-22 4 as an output port of the switching network 100, two Banyan optical switching units 16b 1, consisting 16b 2 output stage 14 In total, eight output ports 22 1 to 22 8
Are used as output ports of the optical switching network 100.

【0030】従って、この光スイチング網100は、8
入力8出力の光スイチング網である。
Therefore, the optical switching network 100 has 8
This is an optical switching network with eight inputs and eight outputs.

【0031】以上のような構成のため、入力段12の個
々の8入力8出力のバンヤン型光スイッチングユニット
は、光スイッチング網100の入力ポート側から出力ポ
ート側に向かって、見かけ上、4個の1入力2出力の分
岐光スイッチとして動作する部分(図3中、該当部分の
単位光スイッチを白丸印で示している。)と2個の4入
力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
(図3中、該当部分の単位光スイッチには丸印中にハッ
チングを付して示している。)とが接続した構成とみな
すことが出来る。同様に、出力段14の個々の8入力8
出力のバンヤン型光スイッチングユニットは、光スイッ
チング網100の出力ポート側から入力ポート側に向か
って、見かけ上、4個の1入力2出力の分岐光スイッチ
として動作する部分(図3中、該当部分の単位光スイッ
チを白丸印で示している。)と2個の4入力4出力のバ
ンヤン型光スイッチとして動作する部分(図3中、該当
部分の単位光スイッチには丸印中にハッチングを付して
示している。)とが接続した構成とみなすことが出来
る。言い換えると、4個の1入力2出力の分岐スイッチ
として動作する部分を有する様に、入力段12を構成す
るバンヤン型光スイッチングユニットがもつ8個の入力
ポートのうち、異なる単位光スイッチに接続する4個の
入力ポートを光スイッチング網100の入力ポートとし
て用い、2個の4入力4出力のバンヤン型光スイッチと
して動作する部分を有する様に、入力段12を構成する
バンヤン型光スイッチングユニットがもつ8個の出力ポ
ートを出力段14を構成する個々のバンヤン型光スイッ
チングユニットとの接続用出力ポートとして用いる。同
様に、4個の1入力2出力の分岐スイッチとして動作す
る部分を有する様に、出力段14を構成するバンヤン型
光スイッチングユニットがもつ8個の出力ポートのう
ち、異なる単位光スイッチに接続する4個の出力ポート
を光スイッチング網100の出力ポートとして用い、2
個の4入力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作す
る部分を有する様に、出力段14を構成するバンヤン型
光スイッチングユニットがもつ8個の入力ポートを入力
段12を構成する個々のバンヤン型光スイッチングユニ
ットとの接続用入力ポートとして用いる。
Due to the above configuration, each of the eight input and eight output banyan optical switching units of the input stage 12 has an apparent number of four from the input port side to the output port side of the optical switching network 100. (A unit optical switch of the corresponding portion is indicated by a white circle in FIG. 3) and a portion that operates as two 4-input / 4-output banyan optical switches. (In FIG. 3, the unit optical switches in the corresponding portions are indicated by hatching in circles.) Similarly, each of the eight inputs 8 of the output stage 14
The output banyan-type optical switching unit apparently operates as four 1-input 2-output branch optical switches from the output port side to the input port side of the optical switching network 100 (corresponding portions in FIG. 3). Are shown by white circles.) And a portion that operates as two 4-input / 4-output Banyan optical switches (in FIG. 3, the unit optical switches of the corresponding portions are hatched in the circles). Are shown as connected.) In other words, it is connected to a different unit optical switch among the eight input ports of the Banyan optical switching unit constituting the input stage 12 so as to have a portion that operates as four one-input two-output branch switches. The banyan-type optical switching unit constituting the input stage 12 has four input ports as input ports of the optical switching network 100 and has a portion that operates as two 4-input 4-output banyan-type optical switches. Eight output ports are used as output ports for connection with individual banyan optical switching units constituting the output stage 14. Similarly, among the eight output ports of the Banyan type optical switching unit constituting the output stage 14, they are connected to different unit optical switches so as to have a portion that operates as four one-input two-output branch switches. Four output ports are used as output ports of the optical switching network 100, and
The eight input ports of the banyan-type optical switching unit constituting the output stage 14 are divided into individual banyan-type optical switches constituting the input stage 12 so as to have a portion operating as a four-input four-output banyan-type optical switch. Used as an input port for connection to the switching unit.

【0032】また、この発明の光スイッチング網の理解
を容易にするため、図3に示す光スイッチング網100
を構成する単位光スイッチのうち、単位光スイッチ26
1 と262 との位置、単位光スイッチ263 と264
の位置、単位光スイッチ265 と267 との位置、およ
び単位光スイッチ266 と268 との位置を交換し、さ
らに、単位光スイッチ269 を単位光スイッチ2612
位置へ、単位光スイッチ2610を単位光スイッチ269
の位置へ、単位光スイッチ2614を単位光スイッチ26
11の位置へ、単位光スイッチ2611を単位光スイッチ2
13の位置へ、単位光スイッチ2613を単位光スイッチ
2614の位置へ、および、単位光スイッチ2612を単位
光スイッチ2610の位置に再配置した場合の光スイッチ
ング網100の構成を図4に示す。
In order to facilitate understanding of the optical switching network of the present invention, an optical switching network 100 shown in FIG.
Of the unit optical switches constituting the unit optical switch 26
1 and positions of the 26 2, the position of the unit optical switch 26 3 and 26 4, replacing the positions of the unit optical switch 26 5 and 26 7, and the unit optical switch 26 6 and 26 8, further unit optical switch 26 9 to the position of the unit optical switch 26 12, the unit optical switch 26 10 unit optical switch 26 9
The unit optical switch 26 14 to the unit optical switch 26
Move unit optical switch 26 11 to unit optical switch 2 to position 11
6 13 to the position of the unit optical switch 26 13 to the position of the unit optical switch 26 14, and, the configuration of an optical switching network 100 in the case of repositioning the unit optical switch 26 12 to the position of the unit optical switch 26 10 FIG. It is shown in FIG.

【0033】図4から理解できる様に、任意の1個の経
路束、その経路束によって接続された入力段のバンヤン
型光スイッチングユニットのもつ4個の出力ポートおよ
び出力段のバンヤン型光スイッチングユニットのもつ4
個の入力ポートが接続する合わせて4つの単位光スイッ
チ、その4つの単位光スイッチに接続する合わせて8個
の導波路、その8個の導波路が接続する合わせて4つの
単位光スイッチ、並びにその4つの単位光スイッチに接
続する合わせて8個の導波路から構成される部分は、広
義の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチとして動作す
る。すなわち、任意の1個の経路束に接続する2個の4
入力4出力のバンヤン型光スイッチ(入力段と出力段に
それぞれ1個ずつ設けられている。)から構成される部
分は、広義の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチとし
て動作する。そして、この光スイッチング網100は、
入力ポート側から出力ポート側に向かって、見かけ上、
8個の1入力2出力の分岐光スイッチとして動作する部
分(図4中、該当部分の単位光スイッチを白丸印で示し
ている。)、4個の広義の非閉塞型の4入力4出力の光
スイッチ301 〜304 として動作する部分(図4中、
該当部分の単位光スイッチには丸印中にハッチングを付
している。)、および8個の2入力1出力の分岐光スイ
ッチとして動作する部分(図4中、該当部分の単位光ス
イッチを白丸印で示している。)が接続した構成とみな
すことが出来る。
As can be understood from FIG. 4, any one path bundle, four output ports of the banyan optical switching unit of the input stage connected by the path bundle, and the banyan optical switching unit of the output stage. With 4
A total of four unit optical switches connected to the input ports, a total of eight waveguides connected to the four unit optical switches, a total of four unit optical switches connected to the eight waveguides, and The portion composed of a total of eight waveguides connected to the four unit optical switches operates as a non-blocking four-input four-output optical switch in a broad sense. That is, two 4 connected to any one path bundle
A portion composed of a four-input, four-output banyan optical switch (one for each of the input stage and the output stage) operates as a non-blocking, four-input, four-output optical switch in a broad sense. And this optical switching network 100
From the input port side to the output port side, apparently,
Portions operating as eight 1-input 2-output branch optical switches (in FIG. 4, the unit optical switches of the corresponding portions are indicated by white circles). Four broad non-blocking 4-input 4-outputs in part (FIG. 4 which operates as an optical switch 30 1 to 30 4,
The unit optical switch of the corresponding portion is hatched in a circle. ) And eight portions operating as two-input one-output branch optical switches (in FIG. 4, the unit optical switches of the corresponding portions are indicated by white circles).

【0034】従って、光スイッチング網100を用い
て、入力ポート201 〜208 から出力ポート221
228 へ信号光を伝達する場合、入力ポート側の1入力
2出力の分岐光スイッチで、符号221 〜224 の出力
ポートから出力するか、符号225 〜228 の出力ポー
トから出力するかを選択する。また、出力ポート側の1
入力2出力の分岐光スイッチで符号301 の4入力4出
力の光スイッチと接続するか、符号302 の4入力4出
力の光スイッチと接続するかを選択する。または符号3
3 の4入力4出力の光スイッチと接続するか、符号3
4 の4入力4出力の光スイッチと接続するかを選択す
る。そして、どの入力ポートとどの出力ポートとをつな
ぐかは、広義の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチを
制御して決定する。この場合、4入力4出力の光スイッ
チを構成する単位光スイッチの切り換えアルゴリズム、
すなわち切り換え順序を特定のものとすれば、非閉塞と
なる。このように、4入力4出力の光スイッチが広義の
非閉塞型の光スイッチとして動作すれば、光スイッチン
グ網100も広義の非閉塞型の光スイッチング網として
動作する。
[0034] Thus, using the optical switching network 100, the output port 22 1 to the input port 20 1 to 20 8
When transmitting a signal light to 22 8, in one input and two output branches optical switch of the input port side, to be output from the output port of the code 22 1-22 4 is outputted from the output port of the code 22 5-22 8 Or choose. In addition, 1 on the output port side
Either connect the branch optical switch inputs and two outputs and optical switch having four inputs and four outputs of the code 30 1, choose whether to connect the optical switch 4 inputs and four outputs of the code 30 2. Or code 3
0 3 4 input 4 output optical switch
0 of 4 of 4 inputs and four outputs for selecting whether to connect to the optical switch. Which input port is connected to which output port is determined by controlling a non-blocking type 4-input / 4-output optical switch in a broad sense. In this case, a switching algorithm of a unit optical switch constituting a 4-input / 4-output optical switch,
That is, if the switching order is specific, it is not blocked. Thus, if the four-input four-output optical switch operates as a broadly-defined non-blocking type optical switch, the optical switching network 100 also operates as a broadly-defined non-blocking type optical switching network.

【0035】また、光スイッチング網100のクロスト
ークは基本的に広義の非閉塞型の4入力4出力の光スイ
ッチ301 〜304 でのみ発生する。この4入力4出力
の光スイッチ301 〜304 を伝達する光は4つの単位
光スイッチ26を経由するため、光スイッチング網10
0のクロストークは単位光スイッチから6dB悪化する
のみである。
Further, the crosstalk of the optical switching network 100 basically only occur in a broad non-closed 4-input 4-output optical switch 30 1 to 30 4. To via four unit optical switch 26 the light for transmitting the optical switch 30 1 to 30 4 of the 4-input 4-output optical switching network 10
A crosstalk of 0 is only 6 dB worse than the unit optical switch.

【0036】また、光スイッチング網100を形成する
場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを独立
して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチングユ
ニットを複数個用いて上述したように接続する。このた
め、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニット
を形成するだけで良い。従って、光スイッチング網の長
さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困難に
なるという弊害を緩和することができる。また、光スイ
ッチング網100を同一基板上に形成する場合、光スイ
ッチング網100の長さは、入力段12と出力段14と
の和程度、要するに入力段12を構成するバンヤン型光
スイッチングユニットの長さと、出力段14を構成する
バンヤン型光スイッチングユニットの長さとの和程度で
ある。バンヤン型光スイッチング網は、もともとその長
さがを短いためこれを2段(入力段および出力段)組み
合わせた場合でも、光スイッチング網100の長さを短
く抑えることが出来ると考えられる。
When forming the optical switching network 100, first, a banyan optical switching unit is formed independently, and thereafter, a plurality of banyan optical switching units are used and connected as described above. Therefore, it is only necessary to form a banyan optical switching unit on the same substrate. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect that the formation of the optical switching network becomes difficult because the length of the optical switching network becomes longer. When the optical switching network 100 is formed on the same substrate, the length of the optical switching network 100 is about the sum of the input stage 12 and the output stage 14, that is, the length of the banyan optical switching unit constituting the input stage 12. And the length of the banyan optical switching unit constituting the output stage 14. Since the length of the banyan optical switching network is originally short, it is considered that the length of the optical switching network 100 can be kept short even when two stages (input stage and output stage) are combined.

【0037】また、光スイッチング網100は、2本の
並列経路および2本の交差経路から成る経路束を4個有
しており、64個の経路束を有する完全非閉塞型の8入
力8出力のツリー型の光スイッチング網の場合に比べ
て、構成が単純となる。
The optical switching network 100 has four path bundles each composed of two parallel paths and two cross paths, and has a completely non-blocking 8-input / 8-output type having 64 path bundles. The configuration is simpler than that of the tree type optical switching network.

【0038】3.第2の形態 図5は、第2の形態の光スイッチング網の説明に供する
図である。第2の形態のスイッチング網は、Nを16と
した場合のスイッチング網である。すなわち、図5
(A)には、バンヤン型光スイッチングユニットを4個
配列して構成された入力段12および出力段14を具
え、これら入力段12と、出力段14とが接続されてい
る光スイッチング網200が示されている。ただし、図
5(A)には、2本の並列経路および2本の交差経路か
ら成る経路束を、図5(B)に示す省略図を用いて示し
ている。
3. Second Embodiment FIG. 5 is a diagram provided for describing an optical switching network according to a second embodiment. The switching network according to the second embodiment is a switching network in which N is set to 16. That is, FIG.
1A shows an optical switching network 200 having an input stage 12 and an output stage 14 configured by arranging four banyan optical switching units, and connecting the input stage 12 and the output stage 14. It is shown. However, FIG. 5A shows a path bundle including two parallel paths and two cross paths using an abbreviated view shown in FIG. 5B.

【0039】個々のバンヤン型光スイッチングユニット
は複数の導波路(入力ポートおよび出力ポートを含
む。)と複数の単位光スイッチとから形成され、16個
の入力ポートおよび16個の出力ポートをもっている。
この場合、個々のバンヤン型光スイッチングユニットは
それぞれ異なる基板10上に形成される。なお、図5中
には、入力段12のバンヤン型光スイッチングユニット
16a1 〜16a4 のもつ入力ポートのうち、光スイッ
チング網200の入力ポートとして用いられる16個の
入力ポート201 〜2016のみを示し、出力段14のバ
ンヤン型光スイッチングユニット16b1 〜16b4
もつ出力ポートのうち、光スイッチング網200の出力
ポートとして用いられる合わせて16個の出力ポート2
1 〜2216のみを示している。
Each banyan-type optical switching unit is formed of a plurality of waveguides (including an input port and an output port) and a plurality of unit optical switches, and has 16 input ports and 16 output ports.
In this case, each banyan-type optical switching unit is formed on a different substrate 10. Note that in FIG. 5, the input of having input ports of Banyan optical switching unit 16a 1 ~16a 4 stage 12, input port 20 1 to 20 16 of 16 to be used as an input port of the optical switching network 200 only are shown, the output of having the output port of the Banyan optical switching units 16b 1 ~16b 4 stages 14, 16 output ports 2 combined is used as an output port of the optical switching network 200
Shows only 2 1-22 16.

【0040】また、入力段12のバンヤン型光スイッチ
ングユニット16a1 、および出力段14のバンヤン型
光スイッチングユニット16b1 に着目した場合、入力
段12のバンヤン型光スイッチングユニット16a1
もつ16個の出力ポートのうち、隣接する2つの単位光
スイッチに接続している4個の接続用出力ポートと、出
力段14のバンヤン型光スイッチングユニット16b1
のもつ16個の入力ポートのうち、隣接する2つの単位
光スイッチに接続している4個の接続用入力ポートとが
2本の並列経路および2本の交差経路から成る経路束を
介して接続している。このような関係は、入力段12の
バンヤン型光スイッチングユニット16a1 〜16a4
と出力段14のバンヤン型光スイッチングユニット16
1 〜16b4 との間のすべての場合について同じであ
る。つまり、入力段12の任意の1個のバンヤン型スイ
ッチングユニットと、出力段14のすべてのバンヤン型
スイッチングユニット16b1 〜16b4 とが2本の並
列経路および2本の交差経路から成る経路束を介して接
続している。
Further, the input Banyan optical switching unit 16a 1 of the stage 12, and when focusing on Banyan optical switching units 16b 1 of the output stage 14, input stage 12 Banyan optical switching unit 16a 1 16 pieces of having the Of the output ports, four connection output ports connected to two adjacent unit optical switches, and the banyan optical switching unit 16b 1 of the output stage 14
Out of the 16 input ports of the above, four connection input ports connected to two adjacent unit optical switches are connected via a path bundle consisting of two parallel paths and two cross paths. doing. Such a relationship, Banyan optical switching unit 16a 1 of the input stage 12 ~16a 4
And banyan optical switching unit 16 of output stage 14
It is the same for all cases between the b 1 ~16b 4. That is, with any one of the Banyan switching unit of the input stage 12, a route bundle of all the Banyan switching unit 16b 1 ~16b 4 and the two parallel paths and two cross paths of the output stage 14 Connected through.

【0041】また、入力段12の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ16個の入力ポートのうち、
異なる単位光スイッチに接続する4個の入力ポートを光
スイッチング網200の入力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット16a1 につい
て、4個の入力ポート201 〜204 をスイッチング網
200の入力ポートとして用いるため、4個のバンヤン
型光スイッチングユニット16a1 〜16a4 から成る
入力段12全体では、16個の入力ポート201 〜20
16が光スイチング網200の入力ポートとして用いられ
る。
Of the 16 input ports of each banyan optical switching unit of the input stage 12,
Four input ports connected to different unit optical switches are used as input ports of the optical switching network 200. For example, for Banyan optical switching unit 16a 1, four input for use ports 20 1 to 20 4 as an input port of the switching network 200, the input stage consists of four Banyan optical switching unit 16a 1 ~16a 4 12 overall, 16 of the input port 20 1 to 20
16 is used as an input port of the optical switching network 200.

【0042】また、出力段14の個々のバンヤン型光ス
イッチングユニットがもつ16個の出力ポートのうち、
異なる単位光スイッチに接続する4個の出力ポートを光
スイッチング網200の出力ポートとして用いる。例え
ば、バンヤン型光スイッチングユニット16b1 につい
て、4個の出力ポート221 〜224 をスイッチング網
200の出力ポートとして用いるため、4個のバンヤン
型光スイッチングユニット16b1 〜16b4 から成る
出力段14全体では、16個の出力ポート201 〜22
16が光スイチング網200の出力ポートとして用いられ
る。
Further, of the 16 output ports of each banyan optical switching unit of the output stage 14,
Four output ports connected to different unit optical switches are used as output ports of the optical switching network 200. For example, for Banyan optical switching units 16b 1, four for using the output port 22 1 to 22 4 as an output port of the switching network 200, an output stage composed of four Banyan optical switching units 16b 1 ~16b 4 14 overall, 16 output ports 20 1 to 22
16 is used as an output port of the optical switching network 200.

【0043】従って、この光スイチング網200は、1
6入力16出力の光スイチング網である。
Therefore, this optical switching network 200 has
This is an optical switching network having 6 inputs and 16 outputs.

【0044】以上のような構成のため、光スイチング網
200は、光スイチング網100と同様の効果を得るこ
とが出来る。ただし、光スイッチング網200は、2本
の並列経路および2本の交差経路から成る経路束を16
個有しており、256個の経路束を有する完全非閉塞型
の16入力16出力のツリー型の光スイッチング網の場
合に比べて、構成が単純となる。
With the above configuration, the optical switching network 200 can obtain the same effects as those of the optical switching network 100. However, the optical switching network 200 has a path bundle consisting of two parallel paths and two
The configuration is simpler than that of a completely non-blocking type 16-input / 16-output tree-type optical switching network having 256 path bundles.

【0045】この発明は上述の第1および第2の形態に
限定されるものではないことは明らかである。例えば、
上述の各形態では、N入力N出力のバンヤン型光スイッ
チングユニットの所定の入力ポート、出力ポートを、こ
の光スイッチング網の入力ポート、出力ポートおよび入
力段の光スイッチングユニットと出力段の光スイッチン
グユニットとを接続するための接続用入力ポート、接続
用出力ポートとして用いているが、入力ポート、出力ポ
ート、接続用入力ポート、および接続用出力ポートを特
定しておき、入力ポートから出力ポートへ信号光が伝達
する経路のみを形成しても良い。すなわち、不必要な導
波路および単位光スイッチを形成しない場合でも、同一
の効果が得られる。
It is clear that the present invention is not limited to the above first and second embodiments. For example,
In each of the embodiments described above, the predetermined input port and output port of the N-input N-output banyan optical switching unit are replaced with the input port, output port and input-stage optical switching unit and output-stage optical switching unit of the optical switching network. Is used as a connection input port and a connection output port for connecting to the device, but the input port, output port, connection input port, and connection output port are specified, and signals are sent from the input port to the output port. Only a path for transmitting light may be formed. That is, the same effect can be obtained even when unnecessary waveguides and unit optical switches are not formed.

【0046】また、上述の第1および第2の形態では、
Nが8および16の場合について説明したが、Nが16
より大きい場合でも同様の効果が得られる。
In the first and second embodiments described above,
The case where N is 8 and 16 has been described.
The same effect can be obtained even when it is larger.

【0047】[0047]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の光スイッッチング網によれば、複数の導波路と複
数の単位光スイッチとから形成された、N個の入力ポー
トおよびN個の出力ポートをもつバンヤン型光スイッチ
ングユニットをN/4個配列して構成した入力段と、複
数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成された、
N個の入力ポートおよびN個の出力ポートをもつバンヤ
ン型光スイッチングユニットをN/4個配列して構成し
た出力段とを具え、入力段と出力段との間を接続して成
る。ただし、Nは2a (aは3以上の整数)である。
As is apparent from the above description, according to the optical switching network of the present invention, N input ports and N output ports are formed from a plurality of waveguides and a plurality of unit optical switches. An input stage formed by arranging N / 4 banyan-type optical switching units having ports, a plurality of waveguides, and a plurality of unit optical switches;
An output stage in which N / 4 banyan-type optical switching units having N input ports and N output ports are arranged, and the input stage and the output stage are connected. Here, N is 2 a (a is an integer of 3 or more).

【0048】そして、入力段の個々のユニットが入力段
の個々のユニットの入力ポート側から出力ポート側に向
かって4個の1入力N/4出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、入力段の個々
のユニットのN個の入力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する4個の入力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の入力ポートとしてある。このため、入力段
の個々のN入力N出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の入力ポート側から出力
ポート側に向かって、見かけ上、4個の1入力N/4出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とN/4個の4
入力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
Each unit in the input stage has a portion which operates as four 1-input N / 4-output branch optical switches from the input port side to the output port side of each unit in the input stage. Thus, among the N input ports of the individual units in the input stage, four input ports connected to different unit optical switches are selected as input ports of the optical switching network. For this reason, each N-input N-output banyan optical switching unit in the input stage apparently branches four 1-input N / 4 outputs from the input port side to the output port side of the optical switching network. A part that operates as an optical switch and N / 4 4
It can be regarded as a configuration in which a part operating as an input four-output banyan optical switch is connected.

【0049】同様に、出力段の個々のユニットが出力段
の個々のユニットの出力ポート側から入力ポート側に向
かって4個の1入力N/4出力の分岐光スイッチとして
動作する部分を有する構成になるように、出力段の個々
のユニットのN個の出力ポートのうち、異なる単位光ス
イッチに接続する4個の出力ポートを選んで当該光スイ
ッチング網の出力ポートとしてある。このため、出力段
の個々のN入力N出力のバンヤン型光スイッチングユニ
ットは、当該光スイッチング網の出力ポート側から入力
ポート側に向かって、見かけ上、4個の1入力N/4出
力の分岐光スイッチとして動作する部分とN/4個の4
入力4出力のバンヤン型光スイッチとして動作する部分
とが接続した構成とみなすことが出来る。
Similarly, each unit in the output stage has a portion operating as four 1-input N / 4-output branch optical switches from the output port side to the input port side of each unit in the output stage. From among the N output ports of the individual units in the output stage, four output ports connected to different unit optical switches are selected as output ports of the optical switching network. For this reason, each of the N-input N-output banyan optical switching units of the output stage apparently branches four 1-input N / 4 outputs from the output port side to the input port side of the optical switching network. A part that operates as an optical switch and N / 4 4
It can be regarded as a configuration in which a part operating as an input four-output banyan optical switch is connected.

【0050】さらに、この発明の光スイッチング網によ
れば、 前記入力段のN/4個の各々のユニットは前記
出力段のN/4個のそれぞれのユニットと接続されてあ
り、この各ユニット間の接続は、前記入力段のユニット
のもつN個の出力ポートのうち、隣接する2つの単位光
スイッチに接続されている4個の出力ポートと、前記出
力段のユニットのもつN個の入力ポートのうち、隣接す
る2つの単位光スイッチに接続されている4個の入力ポ
ートとを、2本の並列経路および2本の交差経路から成
る経路束を介して接続することによってなされてある。
Further, according to the optical switching network of the present invention, each of the N / 4 units in the input stage is connected to each of the N / 4 units in the output stage. Is connected to four output ports connected to two adjacent unit optical switches among N output ports of the unit of the input stage, and N input ports of the unit of the output stage. Among them, four input ports connected to two adjacent unit optical switches are connected via a path bundle composed of two parallel paths and two cross paths.

【0051】この場合、任意の1個の経路束、その経路
束によって接続された入力段のバンヤン型光スイッチン
グユニットのもつ4個の出力ポートおよび出力段のバン
ヤン型光スイッチングユニットのもつ4個の入力ポート
が接続する合わせて4つの単位光スイッチ、その4つの
単位光スイッチに接続する合わせて8個の導波路、その
8個の導波路が接続する合わせて4つの単位光スイッ
チ、並びにその4つの単位光スイッチに接続する合わせ
て8個の導波路から構成される部分は、広義の非閉塞型
の4入力4出力の光スイッチとして動作する。すなわ
ち、任意の1個の経路束に接続する2個の4入力4出力
のバンヤン型光スイッチ(入力段と出力段にそれぞれ1
個ずつ設けられている。)から構成される部分は、広義
の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチとして動作す
る。
In this case, an arbitrary one path bundle, four output ports of the input stage Banyan optical switching unit connected by the path bundle, and four output ports of the output stage Banyan optical switching unit. A total of four unit optical switches connected to the input ports, a total of eight waveguides connected to the four unit optical switches, a total of four unit optical switches connected to the eight waveguides, and the four unit optical switches A portion composed of a total of eight waveguides connected to one unit optical switch operates as a non-blocking type 4-input / 4-output optical switch in a broad sense. That is, two 4-input 4-output banyan-type optical switches (one each for the input stage and the output stage) connected to any one path bundle.
Each is provided. ) Operates as a non-blocking four-input four-output optical switch in a broad sense.

【0052】以上のような構成のため、この発明の光ス
イッチング網は、当該光スイッチング網の入力ポート側
から出力ポート側に向かって、見かけ上、N個の1入力
N/4出力の分岐光スイッチとして動作する部分、N2
/16個の広義の非閉塞型の4入力4出力の光スイッチ
として動作する部分、およびN個のN/4入力1出力の
分岐光スイッチN個として動作する部分が接続した構成
とみなすことが出来る。4入力4出力の光スイッチが広
義の非閉塞型の光スイッチとして動作すれば、光スイッ
チング網も広義の非閉塞型の光スイッチング網として動
作する。そして、この発明の光スイッチング網のクロス
トークは基本的に広義の非閉塞型の4入力4出力の光ス
イッチとして動作する部分でのみ発生する。この4入力
4出力の光スイッチを伝達する光は4つの単位光スイッ
チを経由するため、この発明の光スイッチング網のクロ
ストークは単位光スイッチから6dB悪化するのみであ
る。
With the above-described configuration, the optical switching network of the present invention apparently has N 1-input N / 4-output branch light from the input port side to the output port side of the optical switching network. The part that operates as a switch, N 2
It can be regarded as a configuration in which / 16 broadly defined non-blocking 4-input / 4-output optical switches and N operating N / 4-input / 1-output branch optical switches are connected. I can do it. If the four-input four-output optical switch operates as a non-blocking optical switch in a broad sense, the optical switching network also operates as a non-blocking optical switching network in a broad sense. The crosstalk of the optical switching network according to the present invention basically occurs only in a portion that operates as a non-blocking type 4-input / 4-output optical switch in a broad sense. Since the light transmitted through the four-input four-output optical switch passes through the four unit optical switches, the crosstalk of the optical switching network according to the present invention is only 6 dB worse than the unit optical switch.

【0053】また、この発明の光スイッチング網を形成
する場合、先ず、バンヤン型光スイッチングユニットを
独立して形成し、その後、このバンヤン型光スイッチン
グユニットを複数個用いて上述したように接続する。こ
のため、同一基板上にはバンヤン型光スイッチングユニ
ットを形成するだけで良い。従って、光スイッチング網
の長さが長くなるために、光スイッチング網の形成が困
難になるという弊害を緩和することができる。また、こ
の発明の光スイッチング網を同一基板上に形成する場
合、当該光スイッチング網の長さは、入力段と出力段と
の和程度、要するに入力段を構成するバンヤン型光スイ
ッチングユニットの長さと、出力段を構成するバンヤン
型光スイッチングユニットの長さとの和程度である。バ
ンヤン型光スイッチング網は、もともとその長さがを短
いためこれを2段(入力段および出力段)組み合わせた
この発明の光スイッチング網の場合でも、光スイッチン
グ網の長さを短く抑えることが出来ると考えられる。
When the optical switching network of the present invention is formed, first, a banyan-type optical switching unit is independently formed, and thereafter, a plurality of banyan-type optical switching units are connected as described above. Therefore, it is only necessary to form a banyan optical switching unit on the same substrate. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect that the formation of the optical switching network becomes difficult because the length of the optical switching network becomes longer. Further, when the optical switching network of the present invention is formed on the same substrate, the length of the optical switching network is about the sum of the input stage and the output stage, that is, the length of the banyan optical switching unit constituting the input stage. , About the sum of the length of the banyan optical switching unit constituting the output stage. Since the length of the banyan optical switching network is originally short, even in the case of the optical switching network of the present invention in which the two stages (input stage and output stage) are combined, the length of the optical switching network can be suppressed to be short. it is conceivable that.

【0054】また、この発明のN入力N出力の光スイッ
チング網は、2本の並列経路および2本の交差経路から
成る経路束をN2 /16個有しており、N2 個の経路束
を有する完全非閉塞型のN入力N出力のツリー型の光ス
イッチング網の場合に比べて、単純な構成となる。
[0054] Also, the optical switching network N input N output of the present invention, the route bundles of parallel paths and two cross paths of the two N 2 / and 16 have been, N 2 pieces of route bundles Is simpler than that of a completely non-blocking N-input N-output tree-type optical switching network having

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】光スイッチング網の基本構成を説明するための
概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic configuration of an optical switching network.

【図2】バンヤン型光スイッチングユニットの構成を説
明するための概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a banyan-type optical switching unit.

【図3】第1の形態の光スイッチング網を説明するため
の概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an optical switching network according to a first embodiment.

【図4】第1の形態の光スイッチング網の説明に供する
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical switching network according to a first embodiment;

【図5】(A)は第2の形態の光スイッチング網を説明
するための概略図であり、(B)は経路束の省略図であ
る。
FIG. 5A is a schematic diagram for explaining an optical switching network according to a second embodiment, and FIG. 5B is a schematic diagram of a path bundle.

【図6】(A)はツリー型、(B)はクロスバー型、
(C)はベネス型、(D)はバンヤン型の光スイッチン
グ網である。
6A is a tree type, FIG. 6B is a crossbar type,
(C) is a Benes-type optical switching network, and (D) is a banyan-type optical switching network.

【図7】光スイッチング網のクロストーク特性を示す曲
線図である。
FIG. 7 is a curve diagram showing crosstalk characteristics of the optical switching network.

【図8】光スイッチング網の長さを示す曲線図である。FIG. 8 is a curve diagram showing the length of an optical switching network.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:基板 12:入力段 14:出力段 16a、16b:バンヤン型光スイッチングユニット 16ax:前段 16ay:後段 18:光ファイバー 20:入力ポート 22:出力ポート 24、241 〜2416:接続用出力ポート 26:単位光スイッチ 281 〜2816:接続用入力ポート 301 〜304 :4入力4出力の光スイッチ 50、100、200:光スイッチング網10: substrate 12: input stage 14: output stage 16a, 16b: banyan optical switching unit 16ax: front stage 16ay: rear stage 18: optical fiber 20: input port 22: output port 24, 24 1 to 24 16 : output port 26 for connection : Unit optical switch 28 1 to 28 16 : Input port for connection 30 1 to 30 4 : Optical switch with 4 inputs and 4 outputs 50, 100, 200: Optical switching network

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04Q 3/52 - 3/52 101 H04B 10/02 H04L 12/28 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04Q 3/52-3/52 101 H04B 10/02 H04L 12/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Nを2a (aは3以上の整数)としたと
き、 複数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成され
た、N個の入力ポートおよびN個の出力ポートをもつバ
ンヤン型光スイッチングユニット(以後、ユニットと略
称することがある。)をN/4個配列して構成した入力
段と、複数の導波路と複数の単位光スイッチとから形成
された、N個の入力ポートおよびN個の出力ポートをも
つユニットをN/4個配列して構成した出力段とを具
え、前記入力段と前記出力段との間を接続して成るスイ
ッチング網であって、 前記入力段のN/4個の各々のユニットは前記出力段の
N/4個のそれぞれのユニットと接続されてあり、この
各ユニット間の接続は、前記入力段のユニットのもつN
個の出力ポートのうち、隣接する2つの単位光スイッチ
に接続されている4個の出力ポートと、前記出力段のユ
ニットのもつN個の入力ポートのうち、隣接する2つの
単位光スイッチに接続されている4個の入力ポートと
を、2本の並列経路および2本の交差経路から成る経路
束を介して接続することによってなされてあり、 前記入力段の個々のユニットが前記入力段の個々のユニ
ットの入力ポート側から出力ポート側に向かって4個の
1入力N/4出力の分岐光スイッチとして動作する部分
を有する構成になるように、前記入力段の個々のユニッ
トのN個の入力ポートのうち、異なる単位光スイッチに
接続する4個の入力ポートを選んで当該光スイッチング
網の入力ポートとしてあり、 前記出力段の個々のユニットが前記出力段の個々のユニ
ットの出力ポート側から入力ポート側に向かって4個の
1入力N/4出力の分岐光スイッチとして動作する部分
を有する構成になるように、前記出力段の個々のユニッ
トのN個の出力ポートのうち、異なる単位光スイッチに
接続する4個の出力ポートを選んで当該光スイッチング
網の出力ポートとしてあることを特徴とする光スイッチ
ング網。
When N is 2 a (a is an integer of 3 or more), N has N input ports and N output ports formed from a plurality of waveguides and a plurality of unit optical switches. N input units formed by arranging N / 4 banyan optical switching units (hereinafter, may be abbreviated as units), a plurality of waveguides, and a plurality of unit optical switches. A switching network comprising: an output stage configured by arranging N / 4 units each having an input port and N output ports, wherein the switching network connects between the input stage and the output stage. Each of the N / 4 units of the stage is connected to each of the N / 4 units of the output stage, and the connection between the units is determined by the N of the unit of the input stage.
Of the four output ports, four output ports connected to two adjacent unit optical switches and two of the N input ports of the unit at the output stage are connected to two adjacent unit optical switches. The four input ports are connected through a path bundle consisting of two parallel paths and two cross paths, wherein each unit of the input stage is connected to each of the input stages. N input units of each unit of the input stage so as to have a portion that operates as four 1-input N / 4-output branch optical switches from the input port side to the output port side of the unit. Among the ports, four input ports connected to different unit optical switches are selected and used as input ports of the optical switching network, and each unit of the output stage is an individual unit of the output stage. N output ports of each unit in the output stage so as to have a portion that operates as four 1-input N / 4-output branch optical switches from the output port side of the unit to the input port side. An optical switching network, wherein four output ports connected to different unit optical switches are selected as output ports of the optical switching network.
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